电气线路防火措施

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(一)架空线路

1．合理选择导线

在选择架空线路的导线时，应采用符合国家标准的铜铝绞线等，严禁使用单股铝线、破股(解股)线和铁丝。选择导线截面时，应考虑以下三个条件：

(1)导线应有足够的机械强度

架空导线设在露天，遇到天气变化会发生热胀冷缩，同时受到冰雪覆盖和风吹雨打等外力，因此，为了防止断线事故，一般规定铝绞线的截面不宜小于16mm²。

(2)导线允许载流量必须大于线路工作电流

在选择导线截面时，如果其允许载流量小于线路的工作电流，就会发生导线过载发热，严重时，将会烧毁导线。

(3)线路的电压损失不宜太大

线路越长，导线越细，负荷电流越大，电压损失越大。所以一般要求从变压器二次到线路末端(不包括接户线)的电压损失，不得超过额定电压的4～7%。如果电压损失过大，就会出现线路末端的用电负荷工作不正常，如电灯变暗，电动机转速下降

2．注意安全距离

为确保架空线路的安全运行，防止与车辆、树木、建筑物等相碰引起短路，必须使架线与各种设施之间，保持一定的水平和垂直距离。

(1)水平距离

在最大风偏情况下，架空线路的边导线与城市中多层建筑物或新建扩建的建筑物的规线之间的水平距离，不应小于表2－6中的数值。

无风情况下，边导线与不在规划范围内的城市建筑之间的净空距离，也不应小于表4－6中所列数值的1／2。

表4－3－6 边导线与建筑物之间的最小距离

1．接地体 2．电气设备

保护接地是用在中性点不接地的低压配电系统中。当电气设备某一相碰壳或绝缘击穿使设备外壳带电时，接地电流将同时沿保护接地装置构成回路。

由于人体的电阻大，一般在1．5kΩ以上，而保护接地系统的接地电阻较小，一般在10Ω以下，所以较大的故障电流则通过接地体流入大地，只有微量的电流经过人体，从而保障了人身安全。

图4－3－3中没有安装保护接地装置，则故障电流全部从人体流入大地，发生人身触电事故。因此，在中性点不接地的电网中，电气设备等不采取保护接地措施，是很不安全、非常危险的。

2．保护接零

保护接零就是把电气设备在正常时不带电的金属部分与电网的零线连接起来，见图4－3－4所示。

保护接零是用在中性点接地(又称工作接地)的低压配电系统中。当设备某一相绝缘损坏接地或碰壳时，即与零线构成相－零闭合回路，则此时短路电流是很大的，从而立即引起保护装置动作，使故障设备脱离电源。

图4－3－5中的变压器中性点不接地，如果发生一相碰地故障时，外壳接中性线的设备，对地电压将上升到接近于相电压，这时，一旦人体触及带电体，将会造成触电的危险。

采用保护接零，除在中性点工作接地外，还必须每隔一定的距离将零线再次接地，又称重复接地，见图4－3－6所示。重复接地是保护接零系统中不可缺少的安全措施。

图4－3－7为无重复接地时零线断裂后，某一电气设备发生碰壳短路时，所有连接在该段零线上的电气设备外壳均带有接近于相电压的电压，因此，无重复接地是很危险的。

重复接地的作用是当电力系统发生接地短路或设备碰壳时，可以降低零线对地电压。当零线发生断裂时，可以使故障程度减轻。在三相四线制系统中，多采用这种保护接法。重复接地的接地电阻在10Ω以下。

(六)短路保护

电气线路发生短路时，其短路电流的热效应、磁效应、力效应和电压降等对导体、电气设备、电能用户以及整个电力系统都将产生严重后果。因此，应对电气线路进行短路保护，防止事故的扩大。

1．熔断器保护

熔断器是电力系统和用电设备等短路或过负荷的一种保护装置。其结构一般由熔体和底座或熔管组成。对于熔断器的类型、结构、用途及规格将在第三章有关内容详述。本节只重点介绍熔断器的保护特性。

熔断器在正常情况下是安装在被保护网络或设备的电源端，当发生过电流故障时，熔体熔化，使网络与设备隔离，要使供电线路按照预期的电流和预定的时间切断，必须选择适当额定电流的熔体。不同熔体在一定电流下，其熔断时间是不一样的。决定熔体熔断时间和通过电流的关系曲线，叫做熔断器的保护特性曲线，如图4－3－8所示。

从图4－3－8中可以看出，每一额定电流的熔体都有一特性曲线相对应，它表示任一电流通过熔体熔断的时间范围。保护特性曲线是用实验作出的。

根据熔断器的保护特性，在安装熔断器时，只要选择适当额定

图4－3－8RC₁A系列熔断器各种额定电流熔体的保护特性曲线电流的熔体，就能有效地对电气线路或电气设备的短路和过负荷进行保护。

2．自动空气开关保护

自动空气开关又称自动空气断路器，由于其灭弧性能较好，故在正常运行时可接通和切断负荷电流。并具有短路、过负荷和欠压保护特性，因此广泛应用于低压交直流配电系统。

(1)结构与原理

自动空气开关的结构，主要由触头系统、灭弧装置、脱扣保护装置和操作机构等组成，其工作原理如图4－3－9所示。

1．触头；锁键；3搭钩；4转轴；5杠杆；6、11．弹簧；7．过流脱扣器；8．欠压脱扣器；9、10．衔铁；12．热脱扣器双金属片；13．加热电阻丝；14分励脱扣器；15按扭；16合闸电磁铁

自动空气开关的三个触头，分别串接在主电路的三相上，当自动空气开关的操作手柄手动或自动合闸后，触头1由锁键2保持在合闸状态，锁键2由搭钩3支持著，搭钩3可绕轴4转动。假如搭钩3被杠杆5顶开，触头1就被弹簧6拉开，电路切断。

搭钩3被杠杆5顶开，是通过过流脱扣器7、8和12来实现的。过流脱扣器7在正常运行时虽然串在电路中，但线圈产生的吸力不能将衔铁9吸合，只有当线路发生短路产生大电流使电磁吸力增加时，才能将9吸合，同时撞击杠杆5，把搭钩3顶开，断开触头1。

并联在主电路上欠压脱扣器8，在电压正常时，线圈产生的吸力将衔铁10吸合，当线路电压降到一定值，吸力减少，衔铁10被弹簧11拉开，撞击杠杆5，将搭钩3顶开，也可使触头1打开。

热脱扣器由双金属片12组成，当线路过负荷时，过负荷电流流经加热电阻丝13，使12发热弯曲，同样将搭钩3顶开，断开触头1，起到过负荷的保护作用。分励脱扣器14可作远距离控制用。

自动空气开关都装有操作手柄，作为正常情况下的通、断电路和故障后重新接通电路用。

(2)保护特性

❶ 过电流保护。自动空气开关的过电流保护动作，是靠过电流脱扣器或复式脱扣器来实现的。过电流脱扣器有长延时、短延时和瞬时三种，其安一秒特性见图2－10所示。长延时只作过负荷保护；短延时既可作短路保护也可作过负荷保护；瞬时只作短路保护。复式脱扣器由电磁脱扣器和热脱扣器合成，前者具有瞬时特性，后者具有长延时特性，故兼有短路保护和过负荷保护的作用。

1．长延时(t＞10S)；2．短延时(t≈0．10．4S；3．瞬时(t≈0．02S)

❷ 过负荷保护。是通过长延时过电流脱扣器或热脱扣器来实现。当负荷电流大于自动空气开关额定电流的1．1～1．45倍时，自动空气开关即可自动调到10～120S内分闸。

❸ 欠压保护。当电压＜40%的额定电压时，欠压脱扣器动作，切断电源；如果电压＞75%时不动作。

(3)类型选择

自动空气开关分为框架式和塑料外壳式两大类。框架式有DW10、DW5型等，具有过负荷、过电流和欠压保护作用，额定电流可达4kA，分断能力可达40kA，适用于低压配电系统。

塑料外壳式有DZ10、DZ4、DZ5型等，额定电流较小(5～600A)，通断能力较低，一般适于用电量较小的电气回路中，可代替刀开关和熔断器使用。

为了保证配电线路和用电设备在过负荷或短路时，自动空气开关能够可靠动作，保护导线电缆和设备不致因过热而烧坏，引起火灾。对此，在选用自动空气开关时，应根据具体情况选择合适的类型安装，才能起到保护作用。